Question

13．小明同学用如图甲所示的滑轮组打水，拉力方向向下．他用20s的时间把重为120N 的水从井中匀速提升5m，拉力做的功随时间t 的变化图线如图乙所示．

（1）在图丙中画出滑轮的绕线方法．
（2）在此过程中对物体重力所做的功为600J，由图乙可知在20s的时间内拉力所做的总功为800J，此滑轮组的机械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线．
（2）根据W_有用=Gh求出有用功，从图乙可得在20s的时间内拉力所做的总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由题可知，拉力方向向下，绳子应先系在定滑轮的下端挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕．如图所示：

（2）此过程中对物体重力所做的功：
W_有用=Gh=120N×5m=600J；
由图乙可知，在20s的时间内拉力所做的总功W_总=800J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{600J}{800J}$×100%=75%．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）600；800；75%．

点评 本题考查了滑轮组的绕法、有用功、机械效率的计算，关键是明确有用功和总功的含义以及从图象中读出总功．